2025年高职（工业机器人技术）机器人轨迹规划试题及答案

2025年高职（工业机器人技术）机器人轨迹规划试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.机器人轨迹规划中，以下哪种方法常用于生成平滑的轨迹？A.关节空间规划法B.笛卡尔空间规划法C.样条曲线法D.以上都不是2.在笛卡尔空间轨迹规划中，确定机器人末端执行器的位置和姿态通常使用的坐标系是？A.直角坐标系B.圆柱坐标系C.球坐标系D.关节坐标系3.机器人轨迹规划时，考虑速度、加速度等动力学因素主要是为了？A.提高轨迹的精度B.减少机器人的磨损C.使轨迹更符合实际应用需求D.便于编程4.以下关于轨迹插补的说法，正确的是？A.只在关节空间进行插补B.只在笛卡尔空间进行插补C.关节空间和笛卡尔空间都可进行插补D.插补与轨迹规划无关5.哪种轨迹规划方法更适合于有复杂形状要求的任务？A.基于模型的轨迹规划B.基于搜索的轨迹规划C.基于学习的轨迹规划D.传统的手工编程轨迹规划6.机器人轨迹规划中，轨迹的平滑处理是为了？A.让轨迹更美观B.减少机器人运动时的冲击C.提高规划效率D.便于轨迹显示7.当机器人需要在不同的工作区域之间切换轨迹时，需要进行？A.轨迹的重新规划B.轨迹的暂停C.轨迹的微调D.轨迹的记录8.以下哪种不是轨迹规划中常用的约束条件？A.机器人的工作空间限制B.轨迹的速度限制C.机器人的颜色限制D.轨迹的加速度限制9.在机器人轨迹规划中，路径的可行性分析主要考虑？A.机器人的可达性B.轨迹的长度C.轨迹的曲率D.以上都是10.如果要使机器人轨迹规划更具适应性，可采用？A.离线编程B.在线编程C.预编程D.固定编程第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填写在相应的横线上。1.机器人轨迹规划主要包括______规划和______规划。2.笛卡尔空间轨迹规划是基于______坐标系来确定机器人末端执行器的运动轨迹。3.轨迹插补的作用是在相邻的______之间生成一系列的中间点。4.基于模型的轨迹规划需要建立机器人的______模型和______模型。5.轨迹规划中的速度规划通常要考虑机器人的______和______。6.机器人的工作空间是指机器人______所能到达的空间范围。7.为了保证轨迹的平滑性，常采用______等数学方法对轨迹进行处理。8.轨迹规划中的碰撞检测是为了避免机器人与______发生碰撞。9.在线轨迹规划能够根据机器人当前的______实时调整轨迹。10.轨迹规划的目标之一是使机器人的运动满足______要求。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答下列问题，每题10分。1.简述关节空间轨迹规划和笛卡尔空间轨迹规划的优缺点。2.说明轨迹插补在机器人轨迹规划中的重要性及常用方法。四、材料分析题（共15分）材料：在一个工业生产场景中，机器人需要将一批零件从A点搬运到B点，再到C点进行加工，最后回到初始位置。已知A、B、C三点的坐标分别为(1,1,1)、(3,2,2)、(2,4,3)，机器人的最大速度为2m/s，最大加速度为1m/s²。答题要求：根据上述材料，设计机器人从A点到B点再到C点最后回到初始位置的轨迹规划方案，并说明规划过程中考虑的因素。五、综合应用题（共15分）材料：有一个复杂的工业零件加工任务，要求机器人在一个三维空间内完成一系列特定形状的轨迹运动，以实现对零件的精确加工。零件的形状不规则，且加工精度要求高。答题要求：请阐述如何运用所学的机器人轨迹规划知识来完成这个任务，包括采用的轨迹规划方法、如何考虑约束条件、如何保证轨迹的精度和平滑性等。答案：一、选择题答案：1.C2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.C9.D10.B二、填空题答案：1.路径、轨迹2.直角3.路径点4.运动学、动力学5.动力学性能、工作要求6.末端执行器7.样条曲线拟合8.环境中的物体9.状态10.工艺三、简答题答案：1.关节空间轨迹规划优点：直观，易于实现；缺点：难以直接控制机器人末端执行器的位姿。笛卡尔空间轨迹规划优点：可直接控制末端执行器位姿；缺点：计算复杂。2.重要性：使机器人运动更平滑、精确。常用方法：直线插补、圆弧插补等。四、轨迹规划方案：先计算各段距离，根据速度和加速度限制确定合理速度和加速度曲线。从A到B，再到C，最后回到初始位置。考虑因素：速度限制